双向板肋梁楼盖课程设计

1、毕业设计精品双向板肋梁楼盖课程设计双向板肋梁楼盖课程设计1.1设计任务书1设计资料1）结构形式。某公共洗衣房楼盖平面为矩形，二层楼面建筑标高为3.6m,轴线尺寸为15.3mx13.5m,内框架承重体系，外墙均为370mnff承重墙，钢筋混凝土柱截面尺寸为400m由400mm混凝土弓S度等级C2Q楼盖采用现浇双向板肋梁楼盖，其平面如图1-12所示。2）楼面做法。水泥砂浆面层20mm钢筋混凝土现浇板，石灰砂浆抹底15mm厚。2设计内容1)双向板肋梁楼盖结构布置。2)按弹性理论进行板的设计。3)按塑性理论进行板的设计。4)支承梁的设计。3设计成果)设计计算书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、

2、参考文献、附(1录。(2) 图纸。1) 结构平面布置图;2) 板的配筋图;3) 支撑梁的配筋图。1.2计算书1 结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成。双向板肋梁楼盖中，双向板区格一般以35m为宜。支承梁短边的跨度为4500mm支承梁长边的跨度为5100mm根据图112所示的柱网布置，选取的结构平面布置方案如图113所示。板厚的确定：连续双向板的厚度一般大于或等于/50=4500/50=90mn3且双向板l的厚度不宜小于80mm故取板厚为120mm支承梁截面尺寸：根据经验，支承梁的截面高度h=/14/8,长跨梁截面高度为ll(5100/145100/8)mm=364.3637.5

3、mm,故取h=500mmg面宽度b=h/3h/2=(400/3400/2)mm=133.3200mm,故取b=250mm短跨梁截面高度为(4500/144500/8)mm=321.4562.5mm,故取h=400mm;截面宽度b=h/3h/2=(450/3450/2)mm=150225mm故取b=200mm.2荷载计算2120mn#钢筋混凝土板:0.12X25=3kN/m;220=0.4kN/m;20mm厚水泥砂浆面层:0.02乂215mmf石灰砂浆抹底:0.015xl7=0.255kN/m;2 包荷载标准值：g=3+0.4+0.255=3.655kN/m;k2活荷载标准值：q=3.0kN/m

4、。k2p'=g+q/2=1.2X3.655+1.4X3.0/2=6.5kN/m2p"=q/2=4.2/2=2.1kN/m2P=1.2X33.655+1.4X3.0=8.6kN/m3 按弹性理论设计板此法假定支承梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度的比值/?0.75，以防误差过大。ll0minmax当求各区格跨中最大弯矩时，活荷载应按棋盘式布置，它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时?q/2作用下的跨中弯矩之和。支座最大负弯矩可近似活荷载满布求得，即支座固支时g+q作用下的支座弯矩。所有区格板按其位置与尺寸分为A，B，C，D4类，计

5、算弯矩时，考虑混凝土的泊松比v=0.2(查混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第4.1.8条)。-6。弯矩系数可查附表1(1)A区格板计算。1) 计算跨度。=4.5m?1.05=(4.5-0.25)义1.05=4.46mllx0=5.1m<1.05=(5.1-0.2)X1.05=5.15mlly0/=4.5/5.1=0.88llxy2) 跨中弯矩。22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0258X6.5+0.0535X2.1)Xllxxx224.5=5.67kN?m/m22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0200X6.5+0.

6、0433X2.1)Xllyxx224.5=4.47kN?m/m3)支座弯矩。图1-13中(a,b)支座;2b2b支座二弯矩系数Xp=-0.0603X8.6X4.5=-10.50kN?m/mMlxx2a2a支座二弯矩系数xp=-0.054588.6x4.5=-9.49kN?m/mMlyx4)配筋计算。截面有效高度:由于是双向配筋，两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大，故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此，跨中截面h=120-20=100mm短跨方向)，h=120-30=90mm长跨方0x0y向);支座截面h=100mm。.0对A区格板，考虑到该板四周与

7、梁整浇在一起，整块板内存在穹顶作用，使板内弯矩大大减小，故其弯矩设计值应乘以折减系数0.8,近似取T为0.95。s跨中正弯矩配筋计算:钢筋选用HPB235.62A=0.8M/fTh=0.8义5.67义10/210义0.95义100=227mmsxxys062A=0.8M/fTh=0.8X4.47X10/210X0.95X90=199mmsyyys0支座配筋见B，C区格板计算，因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时取绝对值的较大值作为该支座最大负弯矩。(2)B区格板计算。1) 计算跨度。=+(h+b)/2=4.5-0.185-0.25/2+(0.25+0.12)/2=4.38<1.

8、05=4.4mlllxn0=501m<1.05=(5.1-0.2)X1.05=5.15m11y0/=4.38/5.1=0.86llxy2) 跨中弯矩。22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0305X6.5+0.0554X2.1)Xllxxx224.38=6.04kN?m/m22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0276X6.5+0.0432X2.1)Xllyxx224.38=5.18kN?m/m3)支座弯矩。图1-13中(b,c)支座：22b2b支座二弯矩系数xp=0.0678X8.6X4.38=-11.19kN?m/mMlxx22c2

9、c支座二弯矩系数Xp=-0.0699乂8.6乂4.38=-11.53kN?m/mMlyx4)配筋计算。近似取y=0.95,h=100mmh=90mms0x0y跨中正弯矩配筋计算:钢筋选用HPB235.62A=M/f丫h=6.04乂10/210X0.95X100=303mmsxxys062A=M/fTh=5.18x10/210x0.95x90=288mmsyyys0支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB3352b支座:取较大弯矩值为-11.19kN?m/m。62bb=f丫h=11.19x10/300乂0.95乂100=393mmAM/ys0maxsxc支座配筋见D区格板计算。(3)C区格板计算。1)

10、 计算跨度=4.5mlx=5.1-0.18+0.12/2=4.98<1.05lly0l/=4.5/4.98=0.90lxy2) 跨中弯矩22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0300X6.5+0.0516X2.1)Xllxxx224.5=6.14kN?m/m22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0209X6.5+0.0434X2.1)Xllyxx224.5=4.60kN?m/m3)支座弯矩。图1.13中(d,a)支座：22d2d支座二弯矩系数Xp=-0.0663乂8.6乂4.5=-11.55kN?m/mMlxx22a2a支座二弯矩系数x

11、p=-0.0563x8.6x4.5=-9.8kN?m/mMlyx4)配筋计算。近似取y为0.95,h=100mmh=90mms0x0y跨中正弯矩配筋计算:钢筋选用HPB235。62A=M/f丫h=6.14乂10/210X0.95X100=308mmsxxysO62A=M/f丫h=4.60乂10/210X0.95X90=256mmsyyys0支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335a支座：取较大弯矩值为-9.8kN?m/m。6/2aa=f丫h=9.8乂10300X0.95乂100=343.9mmAM/ys0syyd支座配筋见D区格板计算。(4)D区格板计算。1) 计算跨度=4.38m(同B区格板

12、)lx=4.98m(同C区格板)ly/=4.38/4.98=0.88llxy2) 跨中弯矩22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0349X6.5+0.0535X2.1)Xllxxx22/m4.38=6.51kN?m22M=t矩系数Xp'+弯矩系数Xp"=(0.0286X6.5+0.0433X2.1)Xllyxx224.38=5.31kN?m/m3)支座弯矩。图1.13中(d,c)支座：22d2d支座二弯矩系数Xp=-0.0797X8.6X4.38=-13.15kN?m/mMlxx22c2c支座二弯矩系数Xp=-0.0723乂8.6乂4.38=-11.

13、93kN?m/mMlyx4)配筋计算。近似取y为0.95,h=100mmh=90mms0x0y跨中正弯矩配筋计算:钢筋选用HPB235。62A=M/f丫h=6.51义10/210X0.95义100=326mmsxxys062A=M/f丫h=5.31义10/210X0.95义90=296mmsyyysO支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB3352d支座：取较大弯矩值为-13.15kN?m/m。62dd=f丫h=13.15x10/300乂0.95乂100=461mmAM/ys0smaxxx2c支座：取较大弯矩值为-11.93kN?m/m。62cc=fTh=11.93X10/300乂0.95乂100=

14、418.6mmAM/ys0syy(5)选配钢筋。跨中截面配筋如表1-17所示，支座截面配筋如表1-18所示。表1-17跨中截面配筋A区隔板跨中B区隔板跨中C区隔板跨中D区隔板跨中截面X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向计算钢筋面积/mm2227199303288308256326296选用钢筋小82008201820282038204820582068207实际配筋面积/mm2251251335314314279335314表1-18支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座2计算钢筋面积/mm393343.9418.6461朴树1选用车冈筋1801201801208/1013018

15、01302实际配筋面积/mm4193874194954.按塑性理论设计板钢筋混凝土为弹性体，因而按弹性理论计算结果不能反映结构的刚度随荷载而改变的特点，与已考虑材料塑性性质的截面计算理论也不协调。塑性银线法师最常用的塑性理论计算方法之一。塑性较线法，是在塑性较线位置确定的前提下，利用虚功原理建立外荷载与作用在塑性较线上的弯矩二者间的关系式，从而求出各塑性较线上的弯矩值，并依次对各截面进行配筋计算。基本公式''''''22M+2M+=(g+q)(3-)/12MMllMMlxyyxxxyyx''''''

16、'n=/,a=m/m,0=/=/m=/m=/m令11mmmmmyxxyyyxyyyxx考虑到节省钢材和配筋方便，一般取0=1.52.5。为使在使用阶段两方向的截2面应力较为接近，宜取a=(1/n)。(1) 采用通常配筋。''''''''''''M=m,=,=,M=m,=1111Mm1Mm1MmMmxxyyyyyxyxyxxxxxyy2(n-1/3)p1x代入基本公式，得m=x(n,，,，n，a)8(2) 采用弯起钢筋。通常可将两个方向承受跨中弯矩的钢筋在距支座不大于1/4x处弯起50%，承担

17、部分支座弯矩。此时31''''''''''''x=(1-),=1,=1,=1,M=1,M=1,MmMMmMmmm,myyyxyxyxyxxxxxyyxx44代入基本公式，得2(n-1/3)p1xm=x138n,，,，(n-)，a44先计算中间区格板，然后将中间区格板计算得出的各支座弯矩值，作为计算相邻区格板支座的已知弯矩值，依次由内向外直至外区格可一一解出。对边区格、角区格板，按实际的边界支承情况进行计算。本例采用通长配筋方式(即分离式配筋)1)A区格板弯矩计算。计算跨度:=-b=4.5-0.25=

18、4.25m(为中到中的距离，b为梁宽)111x00=5.1-0.2=4.9m1yn=/1=4.9/4.25=1.151yx12=0.75，取为2.0则,()n22(n-1/3)(1.15-1/3)8.6X4.25p1xm=x(n,n,a)81.15,2.0,0.75，2.0，1.15，0.7582.78kN?m/m=0.75x2.78=2.09kN?m/mm,myx'''=2.0x2.78=5.56kN?m/m(负号表示支座弯矩)mm,mxxx'''=2.0x2.09=4.18kN?m/mmmm,yyy2)B区格板计算。计算跨度:h=+=4.5-

19、0.185-0.25/2+0.12/2=4.25mllxn2=5.1-0.2=4.9mlyn=/=4.9/4.25=1.15llyx12''=0.75,取为2.0,将A区格板算得得长边支座弯矩=5.56kN?m/m,m,()xn'作为B区格板的的已知值，则mx2'2plnm8.6，4.251.15，5.56xxn,(1/3)(1.15,1/3),8282=3.72kN?m/mmx,，n，,0.75，2.0，1.15，0.75=0.75x3.72=2.79kN?m/mm,myx'=-5.56kN?m/m(负号表示支座弯矩)mx''=0kN?

20、m/mmx'''=-2.0x2.79=-5.58kN?m/mmmm,yyy3)C区格板计算。计算跨度:=4.5-0.25=4.25mlx=5.1-0.185-0.2/2+0.12/2=4.875mlyn=/=4.875/4.25=1.15llyx1''2=0.76,取为2.0,将A区格板算得得长边支座弯矩=4.18kN?m/m,m,()yn'作为B区格板的的已知值，则my'22mpl8.6，4.254.18yxn,(1/3)(1.15,1/3),8282=3.27kN?m/mmxn,，n，,1.15，2.0，1.15，0.76=0.75x

21、3.27=2.45kN?m/mm,myx'=-4.18kN?m/m（负号表示支座弯矩）my''=0kN?m/mmy'''=-2.0x3.27=-6.54kN?m/mmm,mxxx4）D区格板计算。计算跨度：l=4.25m（同B区格板）xl=4.875m（同C区格板）yn=/=4.875/4.25=1.15llyx12=0.76,取为2.0，该区格板的支座配筋分别于B区格板和C区格板,（）n''相同，故支座弯矩，已知，则mmyx'2'2mplnm8.6，4.255.581.15，6.45yxxn,（1/3）（1.15

22、,1/3）,822822=mxn，,1.15，0.764.87kN?m/m=0.75X4.87=3.65kN?m/mm,myx'=-5.58kN?m/m（负号表示支座弯矩）my''''=0，=0mmyx'=-6.54kN?m/mmx5）配筋计算。由于是双向配筋，两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大，故应将单跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此跨中截面=120-20=100mm住跨方向），h0xh=120-30=90mm长跨方向）；支座截面h=100mm0y0对A区格板，考虑到该板四周与梁整体浇在一起，整块板内存

23、在穹顶作用，使格板内弯矩大大减小，故对其跨中弯矩设计值应乘以折减系数0.8。近似取为,sM0.95。计算配筋截面面积的近似计算公式为。A,S0.95fhy0跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235跨中截面配筋如表1-19所示。根据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第10.1.4构造规定，受力钢筋的间距不宜大于200mm支座负弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235截面配筋如表1-20所示。表119跨中截面配筋A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中截面X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向M0.8X2.780.8X2.093.722.973.272.454.873.65

24、KN,m/mh100901009010090100900计算钢筋111.593.1186.5155.4163.9136.5244.1203.32面积/mm林机桐。选用车冈筋82008200820082008200820082008200实际配筋2512512512512512512512512面积/mm表120支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座M4.185.565.586.54KN,m/mh10010010010002计算钢筋面积/mm209.5278.7279.7327.8掷。0选用车冈筋820081808180101502实际配筋面积/mm4192792793355(双向板支承梁设计

25、按弹性理论设计支承梁。双向板支承梁承受的荷载如图1-14所示(1)纵向支撑梁L-1设计1)计算跨度。a,b,ll边跨：=4.5-0.185-0.2+(0.37+0.40)/2=4.50mn112l1.025+b/2=1.025X(4.5-0.185-0.2)+0.40/2=4.418mn1l取小值=4.418mo1l中跨：取支撑中心线间的距离，=4.5m。2平均跨度:(4.418+4.5)/2=4.459m。跨度差:(4.5-4.418)/4.5=0.02%,可按等跨连续梁计算2)荷载计算。'g由板传来的恒荷载设计值：=1.2*3.655*4.5=19.737kN/m'q由板传

26、来的活荷载设计值:=1.4*3*4.5=18.9kN/m特别注意：由于纵向梁（短跨方向）上的荷载为三角形分布，受荷面积应采用短跨的计算跨度。梁自重:0.2*(0.4-0.12)*25=1.4kN/m梁粉刷抹灰:0.015*2*(0.4-0.12)17=0.143kN/m梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值：g=1.2*(1.4+0.143)=1.8516kN/m纵向支承梁L的计算简图，如图1-15所示。1A,-一-.jar-lih-.才节人|5.一丁！71Mll*好十3£_rfITTl_rTrT-r»jtI¥11fIr1iiI"iiitfJL"il

27、UAUAUi/iViMiSUAtr'rMi/iPAwJrjSfl-ifA1r/6叼3)内力计算。2'2'2i)弯矩计算:M=k(k值由附表1-4-2查得)。kgl,kgl,kql10203022边跨:=1.8516*4.418=36.14kN?mgl02'2=19.737*4.418=385.24kN?mgl02'2=18.9*4.418=368.9kN?mql022中跨二二1.8516*4.5=37.49kN?mgl02'2=19.737*4.5=399.67kN?mgl02'2=18.9*4.5=382.73kN?mql022平均跨(

28、计算支座弯矩时取用):=1.8516*4.459=36.81kN?mgl02'2=19.737*4.459=392.42kN?mgl02'2=18.9*4.459=375.78kN?mql0纵梁弯矩计算如表1-21所示。”ii）剪力计算：（k值由附表1-4-2查得）V,kgl,kgl,kql102030边跨:=1.8516*4.418=8.18kNgl0'=19.737*4.418=87.20kNgl0'=18.9*4.418=83.50kNql0中跨二二1.8516*4.5=8.33kNgl0'=19.737*4.5=88.82kNgl0'=1

29、8.9*4.5=85.05kNql0平均跨（计算支座弯矩时取用）:=1.8516*4.459=8.26kNgl0'=19.737*4.459=88.01kNgl0'=18.9*4.459=84.28kNql0纵向支承梁L-1剪力计算如表1-22所示。XU0由立承工mjtmJRA看冷才M虫h.iId37；r!“*tEIfra,三lQ-iiiJp!IXy.f1,Rbi-Ijh>1B_tj|ijv.*Ifl-11Tiffa.!：%11工七JV&用：庄股让a空，后皆彳11稿善fatli't-bflvi-n-Taft0可1.PF造=安-b司年=>EiWnLMV

30、=7T=毒、忏*1WwjjF1:1*出1%修当¥1酝i*"i-f*F（L*2ft-Mkf-gI棒；！讨举*度<bimpi-111口忙三中r»r由rL：27Q7.*'<G一T1罐14)正截面承载力计算。i)确定翼缘宽度。跨中截面按T形计算。根据混凝土设计规范(GB50010-2002)第7.2.3条规定，翼缘宽的取较小值。l'0边跨:=4.418/3=1.473mbf3'=b+=0.2+4.3=4.5mbSfn'取较小值=1.473mbfl'0中间跨:=4.5/3=1.5mbf3'=b+=0.2+4.3=4

31、.5mbSfn'取较小值=1.5mbf支座截面仍按矩形截面计算。ii) 判断截面类型。在纵横梁交接处，由于板，横向梁及纵向梁的负弯矩钢筋相互交叉重叠，短跨方向梁(纵梁)的钢筋一般均在长跨方向梁(横梁)钢筋的下面，梁的有效高度减小。因此，进行短跨方向梁(纵梁)支座截面承载力计算时，应根据其钢筋的实际位置来确定截面的有效高度。一般取值为:单排钢筋h0时，h=h-(5060);双排钢筋时，h=(8090)。取h=340mW中)，h=310mm000旅座)'hf'=1.0X9.6X1473X120X(340-120/2),()fbhh,1cff02=475.1kN?m>4

32、8.8kN?m(29.2kN?m)属于第一类T形截面。iii) 正截面承载力计算。按弹性理论计算连续梁内力时，中间跨的计算跨度取为支座中心线间的距离，故所求的支座弯矩和支座剪力都是指支座中心线的，而实际上正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的控制截面在支座边缘，计算配筋时，将其转换到截面边缘。纵梁正截面承载力计算表123.受力钢筋选用HRB33敢，箍筋选用HPB235级。根据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第9.5.1条的规定，纵向受力钢ft筋的最小配筋率为0.2咐口0.45%中的较大值，即0.2%。表1-23中的配筋率fy满足要求。配筋形式采用分离式。2)横向支撑梁L-2设计。(

33、1)计算跨度。ab,l,l边跨：=5.1-0.185-0.2+(0.37+0.40)/2=5.10mn112l1.025+b/2=1.025X(5.1-0.185-0.2)+0.40/2=5.033mn1取小值=5.033m。11中跨：取支撑中心线间的距离，=5.1m。12平均跨度:(5.033+5.1)/2=5.067m跨度差：(5.1-5.033)/5.1=0.01%,可按等跨连续梁计算。2)荷载计算。'由板传来的恒荷载设计值:=1.2X3.655X4.5=19.737kN/mg'由板传来的活荷载设计值:=1.4X3X4.5=18.9kN/mq梁自重:0.25X(0.5-0

34、.12)X25=2.375kN/m梁粉刷抹灰：0.015X2X(0.5-0.12)17=0.194kN/m梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值:g=1.2X(2.375+0.194)=3.083kN/m横向支撑梁L-2的计算简图如图1-16所示。Iiiiiliij1|T|f一1外巾加l曹iillillilijJJI£1JIi1、.uiFii|<nIiiirDnlin1tnIn1illftiTujiXutlluXX工is*i»vt1工仰?Ji*上升.卞二r,iF#-=«-,-Jni”3)内力计算。按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时，可按支座弯矩等效的原则，将梯形荷载

35、等效为均布荷载，按附表1-4求得，跨中弯矩取脱离体求得，即23'23'=(1-2X0.440+0.440)X19.737=13.776kN/mg,(1,2a,a)gE23'23'=(1-2X0.440+0.440)X18.9=13.192kN/mq,(1,2a,a)qE2'2'2i)弯矩计算:(k值由附表1-4-2查的)。M,kgl,kgl,kqlEE102030平均跨(计算支座弯矩时取用):22=3.083X5.067=79.15kN?mgl02'2g1=13.776X5.067=353.69kN?mE02'2=13.192X5

36、.067=338.70kN?mq1E0以表1-25中？恒荷载作用下的支座剪力和跨中弯矩的求解为例。脱离体ABM1杆件，所受荷载及内力如图1-17所示。求边跨中的弯矩，所取脱离体如图1-18所示。i.*-44J印ItB|11*品*'!)力JRt一B,*蜘14对A点取距，得X(2.209X2+0.615)=+19.737X2.209/2X2.209X2/3+19.737X0.615VMBBX(2.209+0.615/2)+19.737X2.209/2X(2.209+0.615+2.209/3)支座弯矩由表1-25中已知:=35.4KN?m.求得=34.9KN。MMVBBB竖向合力等于0,求的=20.08KNOVA近似认为跨中最大弯矩在跨中截面位置，对1点取距，得V